CN101963769B - 片材长度测量装置以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供片材长度测量装置和图像形成装置。所述片材长度测量装置包括：旋转构件，该旋转构件与在输送路径上输送的记录片材接触并随同该记录片材的输送一起旋转；用于检测所述旋转构件的旋转量的旋转量检测器；将所述旋转构件的旋转轴固定地支撑在固定位置的固定支撑构件；对置构件，该对置构件布置成与所述旋转构件相对，从而将所述记录片材保持在所述旋转构件与该对置构件之间，该对置构件布置成使得所述旋转构件随同所述记录片材的输送一起旋转；以及支撑构件，该支撑构件将所述对置构件支撑为沿着与所述记录片材的表面分开或接触的方向可动的状态。

Description

片材长度测量装置以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及片材长度测量装置以及图像形成装置。

背景技术

传统上公知检测用于在上面形成图像的片材的长度的技术(例如参见参考文献1至3)。

【参考文献1】日本未审专利公报No.05-208534

【参考文献2】日本未审专利公报No.2005-345167

【参考文献3】日本未审专利公报No.2003-171035

发明内容

本发明的目的是提供一种片材长度测量装置及图像形成装置，与基于在与记录片材表面分离或接触的方向上以可动状态被支撑的旋转构件的旋转量测量片材长度的情况相比，该片材长度测量装置及图像形成装置能以高精度测量片材的长度。

根据本发明的一个方面，提供一种片材长度测量装置，该片材长度测量装置包括：旋转构件，该旋转构件与在输送路径上输送的记录片材接触，并随同所述记录片材的输送一起旋转；旋转量检测器，该旋转量检测器检测所述旋转构件的旋转量；固定支撑构件，该固定支撑构件将所述旋转构件的旋转轴固定地支撑在固定位置；对置构件，该对置构件布置成与所述旋转构件相对，从而将所述记录片材保持在所述旋转构件与所述对置构件之间，该对置构件布置成使得所述旋转构件随同所述记录片材的输送一起旋转；以及支撑构件，该支撑构件将所述对置构件支撑为沿着与所述记录片材的表面分开或接触的方向可动的状态。

通过上述构造，与基于被支撑在沿着与记录片材的表面分开或接触的方向可动的状态下的旋转构件的旋转量来测量片材长度的情况相比，可确保以高精度测量记录片材的片材长度。

作为片材长度测量装置的第一变型，所述支撑构件为摆动支撑构件，该摆动支撑构件以摆动轴为中心以可摆动的方式支撑所述对置构件，并且所述摆动支撑构件的所述摆动轴在垂直方向上的位置与所述摆动支撑构件和所述对置辊的接合点在垂直方向上的位置相同，或者在所述垂直方向上比所述接合点更靠近所述旋转构件，所述垂直方向是与在所述输送路径上输送的所述记录片材的表面垂直的方向。

通过上述构造，与摆动支撑构件的摆动轴比摆动支撑构件和对置构件的接合点更远离旋转构件布置的情况相比，可减小对置构件从记录片材接收的力的力矩。

作为片材长度测量装置的第二变型，所述支撑构件为垂直运动支撑构件，该垂直运动支撑构件将所述对置构件支撑为沿着与所述记录片材的表面垂直的方向可动的状态。

通过上述构造，与对置构件以可摆动的方式被支撑的情况相比，由从记录片材接收到的力引起的旋转构件与对置构件之间的压力变化可得以控制。

作为片材长度测量装置的第三变型，所述对置构件为随同所述记录片材的输送一起旋转的辊构件。

通过上述构造，与所述对置构件不旋转的情况相比，可减小对置构件与记录片材接触时引起的摩擦。

作为片材长度测量装置的第四变型，所述片材长度测量装置还包括：检测所述记录片材的片材检测器，所述片材检测器设置在在所述记录片材的输送方向上的所述旋转构件的上游侧和下游侧；以及片材长度计算器，该片材长度计算器基于所述片材检测器的检测结果以及由旋转量检测器检测到的所述旋转构件的旋转量来计算所述记录片材的长度。

通过上述构造，与仅基于旋转构件的旋转量计算片材长度的情况相比，可控制测量误差。

根据本发明的另一方面，提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括片材长度测量装置以及图像形成部，所述片材长度测量装置包括：旋转构件，该旋转构件与在输送路径上输送的记录片材接触，并随同所述记录片材的输送一起旋转；旋转量检测器，该旋转量检测器检测所述旋转构件的旋转量；固定支撑构件，该固定支撑构件将所述旋转构件的旋转轴固定地支撑在固定位置；对置构件，该对置构件布置成与所述旋转构件相对，从而将所述记录片材保持在所述旋转构件与该对置构件之间，该对置构件布置成使得所述旋转构件随同所述记录片材的输送一起旋转；以及支撑构件，该支撑构件将所述对置构件支撑为沿着与所述记录片材的表面分开或接触的方向可动的状态；所述图像形成部基于所述片材长度测量装置的输出来控制将在所述记录片材上形成的图像的形成条件。

通过上述构造，与图像形成装置不包括上述元件的情况相比，能以高精度校正由记录片材在片材输送路径上的长度差异引起的图像形成的位置偏差。

附图说明

将基于附图详细描述本发明的示例性实施方式，在附图中：

图1是示出片材长度测量装置的构造实施例的图；

图2A是示出从图1中所示的箭头A的方向观看时，长度测量辊和对置辊的构造的图；

图2B是编码轮及旋转量检测器的前视图和侧视图；

图3A和图3B是表示支撑对置辊的支撑构件的构造实施例的图；

图4A是表示传统片材长度测量装置的构造的图；

图4B是用于说明长度测量辊运行到片材上时长度测量辊的旋转轴的运动的图；

图5是表示图像形成装置的构造实施例的图；

图6是表示图像形成装置中的控制器的连接实施例的图；

图7是表示控制器的硬件构造实施例的图；

图8是表示利用控制器进行的片材长度测量过程的流程图；

图9A和图9B是分别用于说明当片材的前缘到达下游边缘传感器时以及片材的后缘离开上游边缘传感器时利用控制器进行的片材长度计算方法的图；

图10A至图10C是用于说明利用控制器进行的片材长度计算方法的图；

图11是用于说明利用控制器进行的片材长度计算方法的图；

图12是表示将垫设置成与长度测量辊对置的对置构件的构造实施例的图；

图13是表示沿垂直方向设置支撑对置构件的支撑臂的构造实施例的图；以及

图14是表示沿垂直方向设置支撑对置构件的支撑臂并且在对置构件上设置垫的构造实施例的图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的示例性实施方式进行描述。

(第一示例性实施方式)

首先，参照图1对示例性实施方式的构造进行描述。该示例性实施方式的片材长度测量装置100包括为测量片材长度而设置的长度测量辊101以及与长度测量辊101对置的对置辊120。

长度测量辊101将在输送路径上输送的片材(即记录片材)150保持在对置辊120与长度测量辊101之间，并随着片材150的输送而旋转。对置辊120以给定夹持压力与长度测量辊101接触，使得长度测量辊101随着片材150的输送而旋转。

具有各种厚度的片材被输送至长度测量装置100。为测量片材长度同时向所有片材施加适当的夹持压力，必需将长度测量辊101和对置辊120中的任一个支撑在沿着与片材150的表面分开或接触的方向可动的状态下。在该示例性实施方式中，对置辊120被支撑在其中该对置辊120可以摆动的状态下，但是其细节将稍后描述。

长度测量辊101由中空圆筒状构成，并包括位于该长度测量辊101的中心处的旋转轴102。绕长度测量辊101和旋转轴102设置有编码装置103，该编码装置103作为检测长度测量辊101的旋转量的检测装置的实施例。编码装置103在长度测量辊101旋转给定角度时输出脉冲信号。从编码装置103输出的脉冲信号被传送至控制器200，如以下所述。稍后参照图2A和图2B描述编码装置103的细节。

对置辊120由中空圆筒状构成，并包括位于对置辊120的中心处的旋转轴121。对置辊120的旋转轴121以可旋转的方式安装在摆动臂122的一个端部。摆动臂122的另一端在该摆动臂122能够摆动的状态下利用摆动轴123安装在摆动臂支撑构件124中。对置辊120利用摆动臂122和摆动臂支撑构件124而被支撑在沿着与片材150的表面分开或接触的方向可动的状态下。而且，对置辊120利用摆动臂122和摆动臂支撑构件124以摆动轴123为中心以可摆动的方式被支撑。摆动臂支撑构件124固定至片材长度测量装置100的未示出的壳体。

螺旋弹簧125的一端安装在摆动臂122的位于摆动轴123外侧的前端。螺旋弹簧125的另一端安装在从摆动臂支撑构件124延伸的臂126中。螺旋弹簧125处于拉伸状态，并产生使摆动臂122沿图1的顺时针方向旋转的力。螺旋弹簧125向摆动臂122施加图1的顺时针方向的力，使得对置辊120以给定压力压靠长度测量辊101。

下滑槽112和上滑槽129以相对方向布置并沿输送片材150的输送路径方向设置。上滑槽129布置成远离下滑槽112而形成预定间隙。下滑槽112和上滑槽129用于限制片材150的输送，使得片材150不会脱离输送路径。片材150在与下滑槽112接触的同时被输送，并进一步受到上滑槽129的限制从而不会向上移位。

片材150为片状记录材料并为用于形成图像的纸材料。除纸材料以外，用作OHP片材的由树脂制成的片材以及在纸材料的表面涂覆有树脂薄膜的片材也可用作记录片材。

片材长度测量装置100包括两个边缘传感器。将安装在图1中所示的对置辊120左侧的边缘传感器称为“上游边缘传感器127”，将安装在对置辊120右侧的边缘传感器称为“下游边缘传感器128”。片材150在输送路径上从上游边缘传感器127侧输送至下游边缘传感器128侧。将长度测量辊101和对置辊120的左侧(即，上游边缘传感器127侧)称为“上游侧”，将长度测量辊101和对置辊120的右侧(即，下游边缘传感器128侧)称为“下游侧”。上游边缘传感器127和下游边缘传感器128为光电传感器，每一传感器均由LED(发光二极管)和光传感器构成。上游边缘传感器127和下游边缘传感器128均以光学方式在片材150的检测位置检测待输送的片材150的通过。所述检测位置为LED的光照位置。从上游边缘传感器127和下游边缘传感器128输出的传感器信号被传送至控制器200。当各上游边缘传感器127和下游边缘传感器128检测到片材150时，各传感器信号变为“ON(开)”。

片材长度测量装置100包括设置在片材输送方向上游侧的上游输送辊130以及设置在片材输送方向下游侧的下游输送辊140。上游输送辊130布置在上游边缘传感器127的上游侧，下游输送辊140布置在下游边缘传感器128的下游侧。上游输送辊130包括作为成对辊的输送辊131和132。类似地，下游输送辊140包括作为成对辊的输送辊141和142。上游输送辊130的输送辊131和下游输送辊140的输送辊141由未示出的电机驱动。输送辊132和输送辊142分别通过接收输送辊131和输送辊141的驱动力而旋转。

控制器200为计算机，并具有稍后所述的计时器t1和t3。控制器200具有计算片材150在输送方向上的长度的功能，并具有作为稍后所述的图像形成装置的控制装置的功能。稍后描述这些功能的细节。

接下来，参照图2A和图2B详细描述长度测量辊101和绕该长度测量辊101布置的编码装置103。图2A示出在从图1中所示的箭头A方向观看时，长度测量辊101和对置辊120的构造。图2B示出长度测量辊101以及编码装置103中包含的旋转量检测器105的前面和侧面的构造。

首先，参照图2A描述长度测量辊101。其中安装有编码装置103的长度测量辊101始终通过支撑构件107将旋转轴102固定在固定位置。

尽管对置辊120的旋转轴121可伴随片材150的输送而摆动，但是旋转轴102不会摆动，因为长度测量辊101始终将旋转轴121固定在固定位置。支撑构件107固定至长度测量辊101的未示出的壳体。

接下来描述编码装置103。编码装置103包括编码轮104、旋转量检测器105、编码基板106以及在编码基板106上形成的电子装置110(对于电子装置110，参见图1)。旋转量检测器105包括旋转检测用光源单元108以及旋转检测用光检测单元109。编码轮104如图2A所示安装在长度测量辊101的旋转轴102上，并通过旋转轴102(即，长度测量辊101)的旋转而旋转。编码轮104具有这样的图案，其中沿编码轮104的周向交替形成缝隙型透光部和缝隙型遮光部(参见图2B的前视图)。

旋转检测用光源单元108在编码基板106上的电子装置110的控制下从光源(未示出)朝编码轮104发射光(即，平行光线)。旋转检测用光检测单元109保持处于旋转检测用光源单元108和旋转检测用光检测单元109之间的编码轮104，并布置在与旋转检测用光源单元108的位置相对的位置，如图2B中所示。此外，旋转检测用光检测单元109布置在从旋转检测用光源单元108发射的光的光轴上。旋转检测用光检测单元109检测从旋转检测用光源单元108发射并透过编码轮104的光。旋转检测用光检测单元109根据检测到的光向电子装置110输出旋转信号。电子装置110经由线束111(参见图1)与控制器200相连。电子装置110经由线束111将从旋转检测用光检测单元109输出的旋转信号输出至控制器200。

图3A示出摆动地支撑对置辊120的支撑构件的构造。包含在支撑构件中的摆动臂122的摆动轴123在垂直方向上的位置位于作为摆动臂122和对置辊120的接合点的旋转轴121在垂直方向上的位置下方。也就是说，摆动轴123在垂直方向上的位置比旋转轴121在垂直方向上的位置更靠近或接近输送路径。这里，垂直方向是指与输送至输送路径的片材150的表面垂直的方向。参照图4A描述采用这种构造的理由。

图4A示出编码装置103b设置在供安装长度测量辊101b的摆动臂122b上的传统构造的构造。摆动臂122b以摆动轴123b为中心以可摆动方式支撑长度测量辊101b。

在其中长度测量辊101b以可摆动方式被支撑的情况下，当长度测量辊101b与被输送的片材150接触时，由从片材150接收到的力在长度测量辊101b中产生力矩。长度测量辊101b从输送路径上的片材150接收到的力的力矩如下。假设摆动轴123b与接触点之间的距离为“R”，并且接触点为长度测量辊101b与输送路径(即，下滑槽112)发生接触所在的点，如图4A中所示。还假设长度测量辊101b从输送路径上的片材150接收的驱动力为“F(矢量)”。通过“R”和“F”的叉积计算力矩。长度测量辊101b从输送路径上的片材150接收的驱动力平行于该输送路径，并与片材150的输送方向相同，如图4A中所示。因此，当摆动轴123b在垂直方向上的位置位于作为摆动臂122b与长度测量辊101b的接合点的旋转轴102b在垂直方向上的位置下方时，与摆动轴123b在垂直方向上的位置位于旋转轴102b在垂直方向上的位置上方的情况相比，距离“R”的值减小。因此，长度测量辊101b从片材150接收到的力的力矩减小。

然而，当摆动轴123b的位置与旋转轴102b的位置不水平，并且摆动臂122b被倾斜支撑时，会出现以下问题。图4B示出其中旋转轴123b在垂直方向上的位置高于旋转轴102b在垂直方向上的位置的情况。在图4B中，为了便于说明，片材150的厚度相对于长度测量辊101b的尺寸放大示出。在如图4B中所示摆动臂122b被倾斜支撑的情况下，当长度测量辊101b运行到片材150上时，长度测量辊101b的旋转轴102b通过长度测量辊101b的旋转而在片材输送方向的后方运动。在长度测量辊101b运行到片材150上之前长度测量辊101b的位置如图4B中的实线所示，在长度测量辊101b运行到片材150上之后长度测量辊101b的位置如图4B中的虚线所示。距旋转轴120b的后侧的距离作为测量误差影响片材150的长度测量值。为防止旋转轴120b运动至后侧，有必要如图4A中所示水平支撑摆动臂122b。也就是说，减少施加至长度测量辊101b的力矩的构造与降低长度测量辊101b的长度测量误差的构造成对立关系。

然而，在示例性实施方式中，编码装置103安装在将旋转轴102固定在固定位置的长度测量辊101中。因此，即使到长度测量辊101运行到片材150上时，旋转轴102也不会在片材输送方向后侧运动。此外，由于如以上所述，支撑对置辊120的摆动臂122的摆动轴123在垂直方向上的位置位于摆动臂122的旋转轴121在垂直方向上的位置下方，与摆动轴123在垂直方向上的位置位于旋转轴121在垂直方向上的位置上方的情况相比，施加至对置辊120的力矩减小。因此，降低了对置辊120随着片材150的输送的振动。因此，可对对置辊120与长度测量辊101之间的夹持压力的变化进行控制，并且长度测量辊101可精确地随着片材150的输送而旋转。

在图4A所示的传统片材长度测量装置100b的构造中，编码装置103b、线束10b等设置在摆动臂122b上。线束10b将表示长度测量辊101b的旋转量的旋转信号传送至控制器200。因此，在检测编码轮104b的旋转量时，由长度测量辊101b的摆动引起的微小振动表现为噪声。而且，由于编码装置103b设置在摆动臂122b上，仅编码装置103b的重量就会增大摆动臂122b的惯性。而且，在摆动臂122b上布线的线束10b成为滑动阻力，引起长度测量辊101b的负载波动。所述负载为长度测量辊101b施加至与该长度测量辊101b接触的片材150的力。当引起负载波动时，长度测量辊101b滑移，从而影响片材长度的测量精度。

然而，在示例性实施方式中，包括编码装置103的长度测量辊101的旋转轴102如图2A所示固定在固定位置，并且与长度测量辊101对置的对置辊120摆动。因而，长度测量辊101不会摆动，因此产生的惯性减小。

而且，由于长度测量辊101不会摆动，线束111不会成为滑动阻力。因此，不会引起长度测量辊101的负载波动。

支撑对置辊120的支撑构件可构造成如不仅如图3A而且如图3B所示水平设置摆动臂122b(即，旋转轴121在垂直方向上的位置与摆动轴123在垂直方向上的位置相同)。长度测量辊101的旋转轴102被固定在固定位置，并且编码装置103设置在固定的长度测量辊101上，使得长度测量辊101产生的惯性减小，并且不会引起长度测量辊101的负载波动。

(图像形成装置的构造实施例的说明)

接下来描述包含片材长度测量装置100的图像形成装置300。图5示出包含片材长度测量装置100的图像形成装置300的实施例。图像形成装置300包括供给片材150的片材供给单元310、图像形成单元320和定影单元400。以下为了主要说明图像形成装置300的构造，在图5中省略了片材长度测量装置100的诸如边缘传感器127和128以及输送辊130和140的主要构造的图示。

(片材供应单元的构造实施例的说明)

片材供给单元310包括储存多个片材的储存装置311、沿输送方向(即，图像形成单元320的方向)从储存装置311供给片材的供给机构(未示出)、将从供给机构供给的片材输送至图像形成单元320的输送辊312。

(图像形成单元的构造实施例的说明)

图像形成单元320包括将从片材供给单元310供给的片材输送至图像形成单元320中的输送辊321。输送辊322布置在输送辊321的下游侧，朝输送路径324上的二次转印单元323输送从输送辊321或后述的输送辊332供给的片材150。二次转印单元323包括转印辊326和对置辊327，通过将转印带325和片材150夹持在转印辊326与对置辊327之间而将转印带325上形成的调色剂图像转印到片材150上。

具有通过加热加压将片材150上的调色剂图像定影至片材150的功能的定影单元400布置在二次转印单元323的下游侧。输送辊328将从定影单元400供给的片材150输送至图像形成单元320的外部或输送至输送辊329。

当在片材150的两面(即，第一面和第二面)上形成图像时，输送辊328在片材150的第一面的图像形成终止的阶段沿输送辊329的方向输送片材150。片材150被输送辊329暂时传送至翻转装置330。翻转装置330朝输送辊329送回片材150。输送辊329将从翻转装置330排出的片材150输送至输送路径331。

图1中所示的片材长度测量装置100布置在输送路径331上。片材长度测量装置100测量在输送路径331上输送的片材150在输送方向上的长度。片材长度测量装置100的测量结果传送至图1中所示的控制器200。然后，通过输送辊332和322将片材150输送至输送路径324。此时，与片材150首次在输送路径324上输送的情况相比，片材150的两个面被翻转。在输送路径324上重新被输送的片材150被再次输送至二次转印单元323，并且图像被转印到作为片材150的第一面的背面的第二面上。

基于片材长度测量装置100测得的片材在输送方向上的长度信息执行在第二面上形成的图像的一次转印过程和二次转印过程的控制。这是因为基于在第一面上形成的图像引起的片材尺寸变化致使在第二面上进行图像形成的位置偏差这样的现象受到抑制。

图像形成单元320包括一次转印单元341至344。各一次转印单元341至344包括感光鼓、清洁装置、充电器、曝光装置、显影装置以及转印辊。一次转印单元341至344将Y(黄色)、M(品红)、C(青色)和K(黑色)调色剂图像叠置在旋转转印带325上，从而将调色剂图像转印到旋转转印带325上。因此，在转印带325上形成Y、M、C、K调色剂图像相互叠置的彩色调色剂图像。

利用控制器200控制上述各部件的操作。控制器200还执行片材长度的测量过程。当在片材的两面上形成图像时在第二面的图像形成过程时，控制器200基于测得的片材长度控制图像形成过程。因此可校正由片材150的两面在输送方向上的长度差异引起的图像形成位置偏差。

在图5所示的构造中，片材长度测量装置100可布置在输送路径324上的二次转印单元323的上游，从而无论片材的哪一面而在图像形成之前的阶段测量输送方向上的片材长度，并因此可将测量结果信息用于图像形成。

(控制系统的构造实施例的说明)

接下来描述图5中所示的图像形成装置300的控制系统。

首先参照图6描述控制器200的连接构造实施例。操作单元350、图像数据接收单元351、上游边缘传感器127、下游边缘传感器128、编码装置103等连接至控制器200的输入单元(即，图7中所示的输入输出单元204)。主电机驱动控制单元361、电源电路362、输送辊驱动控制电路367、一次转印单元341至344等连接至控制器200的输出单元(即，图7中所示的输入输出单元204)。

操作单元350接收用户输入的操作信息。操作单元350将接收到的操作信息输出至控制器200。所述操作信息包括单面打印设置、双面打印设置、打印副本份数设置等。

图像数据接收单元351用作输入单元，该输入单元经由未示出的通信线路(例如，局域网)接收传递至图像形成装置300的图像数据。图像数据接收单元351将接收到的图像数据输出至控制器200。

上游边缘传感器127和下游边缘传感器128均检测在输送路径上输送的片材150，并在片材150正被检测时将表示“ON”的传感器信号输出至控制器200。当长度测量辊101旋转时，编码装置103针对长度测量辊101的给定旋转角产生脉冲信号。编码装置103产生的脉冲信号也输出至控制器。

接下来描述执行与图像形成相关的过程并且其中的操作由控制器200控制的装置。

主电机驱动控制电路361控制使图5中的转印带325旋转的电机。

电源电路362包括显影偏压用电源电路363、充电器用电源电路364、转印偏压用电源电路365以及定影加热器电源电路366。当将显影装置中的调色剂供应至各一次转印单元341至344的感光鼓时，显影偏压用电源电路363产生供应至显影装置的偏置电压。充电器用电源电路364对各一次转印单元341至344的感光鼓进行充电。转印偏压用电源电路365产生在转印至转印带325的一次转印时施加至各一次转印单元341至344的偏置电压、以及在二次转印单元323中进行二次转印时供应至转印辊326的偏置电压。定影加热器电源电路366向定影单元400中包含的加热器供应电源。

输送辊驱动控制电路367驱动用于使输送片材的输送机构的辊(例如，输送辊322)旋转的电机。

接下来，参照图7描述控制器200的硬件构造。图7示出控制器200的硬件构造的实施例。控制器200包括CPU(中央处理单元)201、ROM(只读存储器)202、RAM(随机访问存储器)203以及输入输入单元204。CPU 201进行控制所用的程序存储在ROM 202中。CPU 201读取存储在ROM 202中的程序并将读取的程序存储到RAM 203中。然后，CPU 201根据存储在RAM203中的程序执行处理。RAM 203用作工作区，该工作区存储CPU 201用于进行计算的数据、计算结果数据等。输入输出单元204输入从操作单元350、图像数据接收单元351、上游边缘传感器127、下游边缘传感器128、编码装置103等输出的数据，如图6中所示。输入输出单元204还将CPU 201产生的控制信号输出至主电机驱动控制电路361、电源电路362、输送辊驱动控制电路367以及一次转印单元341至344。

接下来，参照图6描述通过程序控制实现的控制器200的功能块。控制器200包括作为功能块的片材长度计算单元211以及图像形成过程控制单元212。这些功能块通过存储到ROM 202中的程序与CPU 201和RAM 203之类的硬件协作而实现。

片材长度计算单元211具有用于计算片材长度的计算功能，并将待由计算功能处理的数据存储到RAM 203中。RAM 203存储关于长度测量辊101的旋转量的数据、关于长度测量辊101的尺寸的数据、从上游边缘传感器127和下游边缘传感器128输出的信息、关于上游边缘传感器127和下游边缘传感器128之间的距离的信息，等等。

图像形成过程控制单元212控制与图像形成相关的过程。主电机驱动控制电路361、电源电路362、输送辊驱动控制电路367以及一次转印单元341至344包含在图像形成过程控制单元212的受控对象中。

(控制器进行的片材长度计算过程的说明)

接下来，参照图8中所示的流程图描述控制器200的控制操作实施例。这里，描述在片材150的两面上形成图像时在第二面的图像形成之前执行的片材长度的计算过程的实施例。

当在片材150的两面上形成图像时，在执行第一面的图像形成之后片材在翻转装置330处转回并被输送至输送路径331。此时，开始图8中所示的过程。

控制器200首先判断下游边缘传感器128的传感器信号是否为“ON”(步骤S1)。当下游边缘传感器128的传感器信号为“ON”(在步骤S1中为“是”)时，控制器200前进至步骤S2。当下游边缘传感器128的传感器信号不为“ON”(在步骤S1中为“否”)时，控制器200重复执行步骤S1的过程。下游边缘传感器128的传感器信号显示“ON”表示片材150的前边缘已到达下游边缘传感器128的检测位置的状态。

当下游边缘传感器128检测到片材150(在步骤S1中为“是”)时，控制器200开始计时器t1的测量(步骤S2)。控制器200与计时器t1的测量开始同时开始从编码装置103输出的脉冲信号p2的测量(步骤S3)。接着，当控制器200检测到脉冲信号p2的信号水平变化时(步骤S4)，控制器200终止计时器t1的测量(步骤S5)。此时，控制器200获取计时器t1的计数值作为测量参数t1，并将测量参数t1存储到RAM 203中。

接下来，控制器200从“t3＝0”的状态开始计时器t3的测量(步骤S6)，并判断从上游边缘传感器127输出的传感器信号是否为“OFF(关)”，即，片材150已经过上游边缘传感器127的检测位置(步骤S7)。当从上游边缘传感器127输出的传感器信号为“OFF”(在步骤7中为“是”)时，控制器200终止脉冲信号p2的测量(步骤S10)。此外，控制器200终止计时器t3的测量(步骤S11)。此时，控制器200获取计时器t3的计数值作为测量参数t3，并将测量参数t3存储到RAM 203中。

另一方面，当从上游边缘传感器127输出的传感器信号不为“OFF”(在步骤S7中为“否”)时，控制器200判断是否检测到脉冲信号p2的信号水平变化(步骤S8)。当检测到脉冲信号p2的信号水平变化(在步骤S8中为“是”)时，控制器200重置计时器t3(步骤S9)，返回步骤S6并再次开始计时器t3的测量。当未检测到脉冲信号p2的信号水平变化(在步骤S8中为“否”)时，控制器200重复执行步骤S7和S8中的判断。

在步骤S11之后，控制器计算片材长度L(步骤S12)。控制器200通过对后述的片材长度值L1至L4求和而计算片材长度L。控制器200基于计算出的片材长度L调整在片材150的第二面上形成的图像的位置(步骤S13)。

这里，参照图7至图9B描述片材长度L1至L4。首先，描述片材长度L2。片材长度L2为在上游边缘传感器127和下游边缘传感器128都在检测片材150时(以下称为测量阶段)控制器200基于从编码装置103输出的脉冲信号p2的计数数量计算的片材长度。即使片材150的前缘开始与长度测量辊101接触，这些脉冲信号在一段时间内也不稳定。因此，测量阶段的测量开始时刻为片材150的前缘到达下游边缘传感器128的检测位置并且下游边缘传感器128的传感器信号变为“ON”时(参见图9A)的时刻。在长度测量辊101与片材150的接触结束时，该长度测量辊101会在惯性作用下旋转。因此，即使继续检测到脉冲信号，控制器200也会在片材150的后缘离开上游边缘传感器127的检测位置的时刻结束脉冲信号的计数。也就是说，测量阶段的测量结束时刻为片材150的后缘离开上游边缘传感器127的检测位置并且上游边缘传感器127的传感器信号变为“OFF”时(参见图9B)的时刻。控制器200根据测量阶段计数的脉冲信号p2的数量计算片材长度L2。

片材长度L4为上游边缘传感器127与下游边缘传感器128之间的距离。如以上所述，在片材150的前缘到达下游边缘传感器128的检测位置之后执行利用编码装置103进行的测量片材长度。而且，在片材150的后缘离开上游边缘传感器127的检测位置之后不执行利用编码装置103进行的测量片材长度。因此，必需向片材长度L2和L4添加以下距离，即在通过编码装置103进行测量之前从长度测量辊101的测量位置至下游边缘传感器128的距离以及在通过编码装置103进行测量之后从上游边缘传感器127至长度测量辊101的测量位置的距离。

片材长度L1和L3为用于校正编码装置103的测量误差的值。参照图10A至图10C描述测量误差。图10A示出从编码装置103输出的脉冲信号p2的信号波形、上游边缘传感器127的传感器信号的信号水平以及下游边缘传感器128的传感器信号的信号水平。图10B是图10A中的区域50的放大图，图10C是图10A中的区域51的放大图。在图10B中，放大示出了下游边缘传感器128的传感器信号变为“ON”的位置附近的脉冲信号p2以及下游边缘传感器128的传感器信号。类似地，在图10C中，放大示出了上游边缘传感器127的传感器信号变为“OFF”的位置附近的脉冲信号p2以及上游边缘传感器127的传感器信号。

如图10A和图10B的上方视图和左下侧视图所示，在片材150的前缘到达下游边缘传感器128的检测位置并且下游边缘传感器128的传感器信号变为“ON”时的时刻与从编码装置103输出的脉冲信号p2的信号水平改变(即，脉冲信号p2的信号水平上升)时的时刻之间存在偏差。所述偏差因编码装置103的分辨率而产生。下游边缘传感器128的传感器信号变为“ON”时的时刻与脉冲信号p2的信号水平改变时的时刻之间的时间段为上述计时器t1的测量值。控制器200基于计时器t1的测量值计算片材长度L1。

类似地，在片材150的后缘离开上游边缘传感器127的检测位置并且上游边缘传感器127的传感器信号变为“OFF”时的时刻与从编码装置103输出的脉冲信号p2的信号水平改变(即，脉冲信号p2的信号水平下降)时的时刻之间存在偏差。在上游边缘传感器127的传感器信号变为“OFF”时的时刻与脉冲信号p2的信号水平改变时的时刻之间的时间段为计时器t3的测量值，如以上所述。控制器200基于计时器t3的测量值计算片材长度L3。

控制器200首先基于在测量阶段计数的脉冲信号p2的数量计算片材长度L2。而且，控制器200通过使计时器t1的测量值与片材150的输送速度的设定值V相乘而计算片材长度L1。类似地，控制器200通过使计时器t3的测量值与片材150的输送速度的设定值V相乘而计算片材长度L3。然后，控制器200通过使存储到RAM 203中的上游边缘传感器127与下游边缘传感器128之间的距离值与计算出的片材长度L1至L3相加的值相加而计算片材长度L。图11示出通过使片材长度L1至L4相加而计算片材长度L的状态。

(变型示例性实施方式1)

在图1至图3所示的片材长度测量装置100中，对置辊120示出为与长度测量辊101相对的对置构件，并以给定夹持压力与长度测量辊101相接触。然而，所述对置构件可以为以给定夹持压力与长度测量辊101接触的任何构件，并且可例如为图12中所示的垫160。

当将垫160用作对置构件时，在垫160与片材150之间发生摩擦。因此，理想的是使用摩擦系数尽可能小的垫作为垫160。应当指出，在如上述示例性实施方式中那样使用对置辊120作为对置构件时，可减小对置辊120与片材150接触时的摩擦。

在图12中所示的实施例中，片材150由上游输送辊130输送并输送至片材150与长度测量辊101和作为对置构件的垫160接触的位置(以下称为接触位置)。当片材150进入长度测量辊101和垫160的接触位置时，长度测量辊101旋转，并且垫160由于片材150的厚度而向上运动。垫160通过螺旋弹簧125的施加力而将片才保持在长度测量辊101与垫160之间，并以给定夹持压力将片材150压靠在长度测量辊101上。长度测量辊101与夹持在垫160与长度测量辊101之间的片材150的输送一起旋转。

(变型示例性实施方式2)

在图13中所示的变型实施例中，支撑对置辊120的支撑臂171以及螺旋弹簧172垂直于片材150的表面安装。支撑臂171的一端安装至对置辊120的旋转轴121，支撑臂171的另一端安装至螺旋弹簧172的一端。螺旋弹簧172的与安装至支撑臂171的一端相对的另一端固定至片材长度测量装置100的壳体173。

在该变型实施例中，当对置辊120在从输送的片材150接收到的力的作用下上下运动(以下将与片材150的表面垂直方向的运动称为“上下运动”)时，支撑臂171也与对置辊120的上下运动一致地上下运动。对置辊120和支撑臂171的上下运动被螺旋弹簧172吸收。与上述示例性实施方式那样使对置辊120以可摆动的方式被支撑的情况不同，对置辊120仅通过从片材150接收到的力而上下运动，并且不会向片材150的输送方向运动。因此，与对置辊120以可摆动的方式被支撑的情况相比，对置辊120与长度测量辊101之间的夹持压力变化会较小。

应当指出，可设置垫180代替对置辊120，如图14所示。在图14中所示的实施例中，垫180以及支撑垫180的支撑构件181也与片材150的上下运动一致地上下运动。所述上下运动由安装至支撑构件181的螺旋弹簧182吸收。

在上述示例性实施方式中，尽管如图1所示对置辊120和长度测量辊101分别设置在输送路径的上方和下方，但是也可设置成长度测量辊101和对置辊120分别在输送路径的上方和下方。

为说明和描述之目的而提供了本发明的示例性实施方式的以上描述。并不意图详尽或将本发明局限于公开的确切形式。显然，本领域技术人员将清楚多种修改和变型。为最佳说明本发明的原理及其实际应用而选择并描述了这些示例性实施方式，从而使得本领域技术人员能够理解本发明，以构想适于具体应用的各种实施方式以及各种修改。本发明的范围理应由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种片材长度测量装置，该片材长度测量装置包括：

旋转构件(101)，该旋转构件与在输送路径上输送的记录片材接触，并随同所述记录片材的输送一起旋转；

旋转量检测器(103)，该旋转量检测器检测所述旋转构件的旋转量；

固定支撑构件(107)，该固定支撑构件将所述旋转构件的旋转轴固定地支撑在固定位置；

对置构件(120)，该对置构件布置成与所述旋转构件相对，从而将所述记录片材保持在所述旋转构件与所述对置构件之间，该对置构件布置成使得所述旋转构件随同所述记录片材的输送一起旋转；以及

支撑构件，该支撑构件将所述对置构件支撑为沿着与所述记录片材的表面分开或接触的方向可动的状态，

其中所述支撑构件包括摆动臂(122)、摆动轴(123)、摆动臂支撑构件(124)和螺旋弹簧(125)，

所述对置构件安装在所述摆动臂的一个端部，

所述摆动臂的另一端利用所述摆动轴安装在所述摆动臂支撑构件中，

所述摆动臂支撑构件固定至所述片材长度测量装置的壳体，

所述螺旋弹簧的一端安装在所述摆动臂的与所述对置构件相对的另一个端部，

所述螺旋弹簧的另一端安装在从所述摆动臂支撑构件延伸的臂(126)中，

在所述旋转构件和所述对置构件夹持所述记录片材的状态中，所述支撑构件的所述摆动轴在垂直方向上的位置比所述支撑构件和所述对置构件的接合点在垂直方向上更靠近所述旋转构件，所述垂直方向是与在所述输送路径上输送的所述记录片材的表面垂直的方向。

2.根据权利要求1所述的片材长度测量装置，其中，所述对置构件为随同所述记录片材的输送一起旋转的辊构件。

3.根据权利要求1所述的片材长度测量装置，该片材长度测量装置还包括：

检测所述记录片材的片材检测器，所述片材检测器设置在所述记录片材的输送方向上的所述旋转构件的上游侧和下游侧；以及

片材长度计算器，该片材长度计算器基于所述片材检测器的检测结果以及由旋转量检测器检测到的所述旋转构件的旋转量来计算所述记录片材的长度。

4.一种图像形成装置，该图像形成装置包括片材长度测量装置以及图像形成部，

所述片材长度测量装置包括：

旋转构件(101)，该旋转构件与在输送路径上输送的记录片材接触，并随同所述记录片材的输送一起旋转；

旋转量检测器(103)，该旋转量检测器检测所述旋转构件的旋转量；

固定支撑构件(107)，该固定支撑构件将所述旋转构件的旋转轴固定地支撑在固定位置；

对置构件(120)，该对置构件布置成与所述旋转构件相对，从而将所述记录片材保持在所述旋转构件与该对置构件之间，该对置构件布置成使得所述旋转构件随同所述记录片材的输送一起旋转；以及

支撑构件，该支撑构件将所述对置构件支撑为沿着与所述记录片材的表面分开或接触的方向可动的状态，

其中所述支撑构件包括摆动臂(122)、摆动轴(123)、摆动臂支撑构件(124)和螺旋弹簧(125)，

所述对置构件安装在所述摆动臂的一个端部，

所述摆动臂的另一端利用所述摆动轴安装在所述摆动臂支撑构件中，

所述摆动臂支撑构件固定至所述片材长度测量装置的壳体，

所述螺旋弹簧的一端安装在所述摆动臂的与所述对置构件相对的另一个端部，

所述螺旋弹簧的另一端安装在从所述摆动臂支撑构件延伸的臂(126)中，

在所述旋转构件和所述对置构件夹持所述记录片材的状态中，所述支撑构件的所述摆动轴在垂直方向上的位置比所述支撑构件和所述对置构件的接合点在垂直方向上更靠近所述旋转构件，所述垂直方向是与在所述输送路径上输送的所述记录片材的表面垂直的方向；

所述图像形成部基于所述片材长度测量装置的输出来控制将在所述记录片材上形成的图像的形成条件。